Привод рабочей тормозной системы

В рабочей тормозной системе применяется пневмо-гидравлический привод (см. рис. 13.9). Пневматический привод используется как управляющий, а гидравлический — как исполнительный. В состав пневматического привода входят: компрессор 1, регулятор давления 2, влагомаслоотделитель 3 с регенерационным баллоном 7, тройной защитный клапан 5, ресиверы 11, двухсекционный тормозной кран 8 и двухполостная тормозная камера 17. Кроме того, в пневмоприводе имеются краны контрольного вывода 4, пневмоэлектрические датчики давления 10, манометры 15 и 16, включатели сигналов торможения 9.

Компрессор поршневой, одноцилиндровый, воздушного охлаждения (рис. 13.12) устанавливается на крышке распределительных шестерен с левой стороны двигателя. Приводится в работу от шестерни привода топливного насоса высокого давления через подвижную промежуточную шестерню. Ведомая шестерня выполнена заодно с коленчатым валом 2. Включение компрессора производится поворотом рукоятки управления 1. При этом промежуточная шестерня 15, перемещаясь, входит в зацепление с прямозубым венцом шестерни топливного насоса. При вращении коленчатого вала компрессора шатун 3 обеспечивает возвратнопоступательное движение поршня 9 в цилиндре 4. При движении поршня вниз воздух из всасывающего коллектора через соединительный патрубок и впускной клапан 8 поступает в цилиндр компрессора. При движении поршня вверх впускной клапан закрывается, и сжатый воздух через нагнетательный клапан 7 поступает в систему. Смазка трущихся поверхностей компрессора осуществляется маслом, подводимым к коленчатому валу под давлением из главной масляной магистрали и разбрызгиваемым распределительными шестернями дизеля.

Регулятор давления автоматически поддерживает давление сжатого воздуха в пневмосистеме в пределах 0,65—0,80 МПа, при выходе из строя регулирующего устройства регулятор давления работает как предохранительный клапан. Сжатый воздух подводится к выводу I регулятора давления непосредственно от компрессора. Вывод IV соединен трубопроводом с влагомаслоотделителем, а вывод III соединяет регулятор с ресиверами. Через вывод V при разгрузке компрессора отводится конденсат. Чтобы влага не попадала на другие приборы пневмосистемы, он направлен вниз (рис. 13.13).

Сжатый воздух проходит через фильтр 4 и через вывод ГУпоступает во влагомаслоотделитель и далее в систему к ресиверам. Поскольку вывод III соединен с ресиверами, то давление воздуха передается через канал Б под уравновешивающий поршень 6. Когда давление воздуха ниже 0,8 МПа, уравновешивающий поршень под действием пружины 8 находится в нижнем положении. Впускной клапан 11 закрыт, а выпускной 10 — открыт. Канал В, ведущий к поршню 3 разгрузочного клапана 1 соединен с атмосферой через вывод II. При достижении давления 0,8 МПа уравновешивающий поршень, преодолевая сопро;

Рис. 13.12. Компрессор:

• 1 — рукоятка выключения компрессора; 2 — коленчатый вал;
• 3 — шатун; 4 — цилиндр; 5 — поршневое кольцо; 6 — головка цилиндра;
• 7 — нагнетательный клапан; 8 — впускной клапан; 9 — поршень;
• 10 — поршневой палец; 11 — картер; 12 — подшипник коленчатого вала;
• 13 — канал подачи масла к шатунному подшипнику; 14 — ось промежуточной шестерни; 15 — промежуточная шестерня

тивление пружины 8, поднимается вверх. Выпускной клапан 10 закрывается и открывается впускной 11. Через каналы, А и В сжатый воздух поступает к поршню разгрузочного клапана. Под этим давлением поршень разгрузочного клапана опускается вниз и открывает разгрузочный клапан 1. Сжатый воздух от компрессора, минуя фильтр 4, выходит в атмосферу через вывод V, унося пыль и конденсат. При этом во влагомаслоотделителе закроется обратный клапан. По мере расхода воздуха в пневмосистеме падает давление. Когда величина его достигнет 0,65 МПа, уравновешивающий поршень опустится вниз, закроется впускной и откроется выпускной клапаны. Через канал В полость над поршнем разгрузочного клапана соединится с атмосферой, и разгрузочный клапан закроется. Сжатый воздух от компрессора вновь начнет поступать через фильтр во влагомаслоотделитель и далее в систему. Если влагомаслоотделитель загрязнится, то в систему воздух пойдет через обратный клапан 12 регулятора давления. Если по каким-либо причинам уравновешивающий поршень не поднимется при давлении 0,8 МПа, то при достижении давления в системе 1,0—1,35 МПа, разгрузочный клапан 1 откроется, преодолев совместное сопротивление пружин 13 и 14 и будет работать как предохранительный клапан. Давление открытия разгрузочного клапана в этом режиме регулируют изменением числа шайб под пружиной 13.

Рис. 13.13. Регулятор давления:

I — вход воздуха от компрессора; II — выход воздуха от поршня разгрузочного клапана; III — выход воздуха в пневмосистему; IV — выход сжатого воздуха во влагомаслоотделитель; V — выход сжатого воздуха при разгрузке компрессора и при работе регулятора в режиме предохранительного клапана; 1 — разгрузочный клапан; 2 — седло разгрузочного клапана; 3 — поршень разгрузочного клапана; 4 — фильтр; 5 — пробка канала отбора воздуха;

• 6 — уравновешивающий поршень регулятора; 7 — корпус регулятора;
• 8 — пружина; 9 — верхняя крышка; 10 — выпускной клапан; 11 — впускной клапан; 12 — обратный клапан; 13 — пружина поршня; 14 — пружина разгрузочного клапана; А, Б, В — каналы

Влагомаслоотделителъ очищает сжатый воздух от влаги и масла, предохраняя тем самым систему от замерзания конденсата в зимнее время.

В корпусе 10 (рис. 13.14) установлены обратный клапан 8 и дроссель 9. Корпус закрывается колпаком 1, под которым стоят фильтр 4 и адсорбирующий элемент 6. Колпак крепится к корпусу болтом 5.

Рис. 13.14. Влаго-маслоотделитель:

I — вывод к регенерационному баллону; II — вывод к ресиверам; 1 — колпак;

• 2 — уплотнительное кольцо; 3 — пружина; 4 — фильтр; 5 — болт;
• 6 — адсорбирующий элемент; 7 — уплотнительные кольца фильтра;
• 8 — обратный клапан; 9 — дроссель; 10 — корпус; А — кольцевой канал;

Б — полость очищенного и осушенного воздуха Воздух от регулятора давления подводится к корпусу влагомаслоотделителя и через кольцевую щель, А поступает снизу к фильтрующему элементу. Проходя через фильтрующий элемент снизу вверх, воздух очищается от пыли, капелек масла и частично от влаги. Затем воздух проходит сверху вниз через адсорбирующий элемент, где окончательно осушается и поступает в полостьБ корпуса. Через обратный клапан.

8 осушенный воздух поступает в нагнетательную магистраль пневмосистемы, а через дроссель 9 — в регенерационный баллон. После заполнения пневмосистемы сжатым воздухом до давления 0,75 МПа. срабатывает регулятор давления. Давление воздуха в полостиБ падает и обратный клапан закрывается. Сухой воздух из регенерационного баллона через дроссельное отверстие возвращается в полость Б, и, проходя через адсорбирующий элемент в обратном направлении, частично восстанавливая адсорбент, выходит в атмосферу через регулятор давления. При этом очищается кольцевая полость, А влагомаслоотделителя от пыли, частичек масла и воды.

При сильном загрязнении фильтра или адсорбирующего элемента, сжатый воздух будет поступать в пневмосистему через обратный клапан регулятора давления, минуя влагомаслоотделитель.

Тройной защитный клапан (рис. 13.15) распределяет сжатый воздух по трем контурам. В случае выхода из строя одного из контуров тройной защитный клапан поддерживает давление воздуха в исправных контурах.

Сжатый воздух из компрессора поступает одновременно в полости, А и Б корпуса клапана. При возрастании давления до 0,56 МПа открываются клапаны 2 и 9, преодолевая сопротивление пружин и прогибая мембраны 3. Воздух поступает в ресиверы контуров рабочей тормозной системы через выводы II и I. Кроме того, открываются перепускные клапаны 10, ведущие в полостьВ, и при давлении 0,51 МПа откроется клапан 12 и через вывод III воздух поступит в контур стояночной тормозной системы и других потребителей сжатого воздуха. При разгерметизации одного из контуров давление в связанной с ним полости снизится, и клапан закроется под действием пружины. В два других контура воздух будет поступать, как и раньше, так как на мембраны этих клапанов будет дополнительно действовать давление воздуха из соответствующего ресивера. Для открытия клапана неисправного контура потребуется повышенное давление от компрессора. В этом случае клапан неисправного контура будет работать как предохранительный и сбросит излишки давления в атмосферу.

При разгерметизации подводящего трубопровода все клапаны закроются, и в ресиверах контуров останется воздух под давлением. Таким образом, на некоторое время сохранится работоспособность всех тормозных систем.

Одинарный защитный клапан (рис. 13.16) служит для предохранения выхода воздуха из ресивера при повреждении трубопровода питающего другие потребители сжатого воздуха, не входящие в тормозную систему. При давлении 0,55 МПа сжатый воздух, поступающий из ресивера через вывод II, преодолевает сопротивление пружины 6, отгибает мембрану 8 и поступает через вывод I в магистраль, питающую потребители. При падении давления ниже 0,45 МПа пружина возвращает мембрану на место. В случае повреждения питающего трубопровода одинарный защитный клапан работает как предохранительный, не давая снижаться давлению в нагнетательном трубопроводе от ресивера ниже 0,45 МПа.

Рис. 13.15. Тройной защитный клапан:

I—III — выход воздуха в контуры пневмосистемы; IV — вход сжатого воздуха от компрессора; 1 — корпус; 2, 9, 12 — впускные клапаны контуров;

• 3 — мембрана; 4 — опорный диск; 5 — колпак; 6 — регулировочный винт;
• 7 — направляющая пружины; 8 — пружина; 10 — перепускные клапаны;
• 11 — стопорное кольцо; 13 — заглушка; 15 — кольцо; А, Б, В — полости

Двухсекционный тормозной кран (рис. 13.17) обеспечивает работу пневмокамер обоих управляющих контуров. В расторможенном состоянии сжатый воздух к пневмокамерам не поступает.

В каждой секции тормозного крана имеются ступенчатые поршни 4 и 12, воздействующие на клапаны 6 и 15. Поршни удерживаются в верхнем положении пружинами 2 и 13, а клапаны закрыты под действием своих пружин 14 и 16. Усилие на поршень верхней секции передается толкателем 9 через упругий элемент 8, внутри которого имеется шпилька 11, а на поршень нижней секции — через ускоряющий поршень 5. Внутри крана имеется толкатель нижней секции 1 с продольными пазами. Выводы I и II соединены с управляющими контурами пневмокамер, а выводы III и IV — с подводящими нагнетательными трубопроводами. Канал V служит для вывода воздуха в атмосферу.

При нажатии на педаль тормоза через упругий элемент усилие передается на ступенчатый поршень верхней секции. Поршень, опускаясь вниз, разобщает вывод II первого управляющего контура с атмосферой и открывает клапан 6. Сжатый воздух из нагнетательного трубопровода первого контура поступает в первую секцию двойной пневмокамеры. Действие сжатого воздуха и пружины 13 уравновешивают усилие водителя на педаль.

Рис. 13.16. Одинарный защитный клапан:

I — выход воздуха в контур; II — вход воздуха из нагнетательной магистрали;

• 1 — корпус клапана; 2 — колпак; 3 — регулировочный винт; 4 — заглушка;
• 5 — направляющая пружины; 6 — пружина; 7 — опорный диск; 8 — мембрана

Через канал, А сжатый воздух воздействует на ускоряющий поршень 5 и перемещает его вниз. Ускоряющий поршень заставляет перемещаться вниз ступенчатый поршень нижней секции. При этом сначала отсоединится вывод I от атмосферы, а затем откроется клапан 15 и сжатый воздух поступит из второго нагнетательного трубопровода во второй управляющий контур и далее ко второй секции пневмокамеры. Давление воздуха в выводе III и пружины 2 уравновешивают усилие на ступенчатый поршень сверху. Таким образом, в обеих секциях крана устанавливается давление, пропорциональное усилию водителя на педаль.

При повреждении одного из контуров сохраняется работоспособность второго. При падении давления в первом контуре усилие будет передаваться на ступенчатый поршень второй секции через шпильку 11 и толкатель 1. При повреждении контура нижней секции будет работать верхняя.

Рис. 13.17. Двухсекционный тормозной кран:

I, II — отверстия для входа сжатого воздуха из ресиверов; III, IV — отверстия для выхода сжатого воздуха в двухполостную пневмокамеру; V — разгрузочное отверстие; 1 — толкатель нижней секции; 2 — пружина нижнего поршня,.

• 3 — корпус нижней секции; 4 — нижний поршень; 5 — ускоряющий поршень;
• 6 — клапан верхней секции; 7 — корпус верхней секции; 8 — упругий элемент;
• 9 — толкатель; 10 — защитный чехол; 11 — шпилька; 12 — верхний поршень;
• 13 — пружина верхнего поршня; 14,16 — пружины клапанов; 15 — клапан

нижней секции При прекращении торможения упругий элемент 8 возвращается в исходное положение. Под действием пружины 13 ступенчатый поршень 12 поднимается, клапан 6 садится в седло, отделяя нагнетательный трубопровод от вывода IV. Затем поршень открывает проход из вывода IV к прорезям толкателя и воздух выходит из первой секции пневмокамеры наружу. Давление над ускорительным поршнем падает, аналогичный процесс происходит в нижней секции тормозного крана и воздух выходит из второй секции пневмокамеры.

Ручной тормозной кран (рис. 13.18) служит для управления стояночной тормозной системой. К выводу III подводится сжатый воздух, вывод I соединен с клапаном быстрого растормаживания и далее с энергоаккумулятором, а вывод II служит для выхода воздуха в атмосферу. В расторможенном состоянии колпачок 5 и шток 6 занимают нижнее положение. При этом шток закрывает внутреннее отверстие клапана 11 и отводит его от поршня 2. Выход воздуха из внутренней полости крана через вывод II в этом случае закрыт штоком. Полости, А и Б крана соединены через кольцевую щель между клапаном и поршнем. Сжатый воздух от компрессора поступает через клапан быстрого растормаживания в полость энергоакукумулятора. Шток энергоаккумулятора втянут внутрь, и стояночная система выключена.

Рис. 13.18. Тормозной кран стояночной тормозной системы:

I — выход сжатого воздуха к энергоаккумулятору; II — выход воздуха в атмосферу; III — вход воздуха из нагнетательной магистрали; 1 — корпус;

• 2 — поршень следящего устройства; 3 — пружина направляющей штока;
• 4 — кольцо; 5 — колпачок штока; 6 — шток; 7 — пружина колпачка;
• 8 — рукоятка управления; 9 — фиксатор рукоятки; 10 — уравновешивающая пружина; 11 — клапан; 12 — пружина клапана

При повороте рукоятки 8 тормозного крана направляющий колпачок 5также поворачивается и, скользя штифтами по винтовой поверхности кулачков, поднимается вверх вместе со штоком. Клапан 11 прижимается к поршню 2, кольцевая щель между поршнем и клапаном закрывается, но открывается щель между поршнем и штоком. В результате этого выводы II и I соединяются, и воздух выходит из полости энергоаккумулятора в атмосферу. Пружина энергоаккумулятора выдвигает толкатель наружу, и стояночнаясистема приводится в действие.

Энергоаккумулятор (рис. 13.19) устанавливается на автомобилях, оборудованных пневматическим приводом стояночной тормозной системы.

К корпусу 11 энергоаккумулятора болтами прикреплен цилиндр 4. Внутри цилиндра установлен поршень 5, который пружиной 6 прижимается к корпусу. В поршень запрессована труба с толкателем 2.

При подаче через отверстие 3 сжатого воздуха внутрь цилиндра, поршень перемещается вправо, сжимая пружину 6. Толкатель втягивается в цилиндр и не воздействует на привод стояночной тормозной системы. При затормаживании воздух выходит из цилиндра, и под действием пружины поршень с толкателем перемещаются влево. Толкатель действует на рычаг привода стояночной тормозной системы, и задние колеса автомобиля затормаживаются. Если требуется растормозить систему при отсутствии сжатого воздуха, необходимо ключом выворачивать болт 8. Через упорный подшипник 9 и упорное кольцо 10 болт будет перемещать поршень, а следовательно, и толкатель вправо.

Рис. 13.9. Энергоаккумулятор стояночной тормозной системы:

I — защитный чехол; 2 — толкатель; 3 — отверстие для подачи сжатого воздуха; 4 — цилиндр энергоаккумулятора; 5 — поршень; 6 — пружина поршня; 7 — уплотнительное кольцо поршня; 8 — болт растормаживания; 9 — упорный подшипник; 10 — упорное кольцо; 11 — корпус.

Клапан быстрого растормаживания (рис. 13.20) сокращает путь выхода воздуха из камеры энергоаккумулятора в атмосферу, а следовательно, и время его срабатывания. При выключении стояночной тормозной системы сжатый воздух подводится к выводу I, отжимает края мембраны вниз и поступает через вывод II в цилиндр энергоаккумулятора. Стояночная тормозная система выключается. При затормаживании автомобиля краном стояночной тормозной системы в выводе I падает давление, под действием сжатого воздуха мембрана прогибается вверх и вывод II соединяется с выводом III. Воздух выходит из цилиндра энергоаккумулятора в атмосферу, и срабатывает стояночный тормоз.

Рис. 13.20. Клапан быстрого растормаживания:

I — отверстие для подвода сжатого воздуха от крана стояночной тормозной системы; II — отверстие для подачи сжатого воздуха к энергоаккумулятору;

III — отверстие для выхода сжатого воздуха в атмосферу; 1 — корпус; 2 — пробка;

3 — крышка; 4 — мембрана Контрольный вывод осуществляется клапаном (рис. 3.21).

Рис. 13.21. Клапан контрольного вывода:

1 — штуцер; 2 — корпус; 3 — петля колпачка; 4 — колпачок; 5 — толкатель; б — клапан; 7 — пружина клапана.

Двухполостная пневмокамера (рис. 13.22) управляет главным тормозным цилиндром. Корпус 24 и крышка 20, соединенные хомутом 21 образуют заднюю полость пневмокамеры. Передняя полость находится между корпусами 23 и 24, которые также соединены хомутом. В обеих полостях находятся мембраны 16 и 18, зажатые по краям в корпусах, а в центре соединенные со штоками 15 и 17. В передней полости на мембрану действует пружина 14. Сжатый воздух подводится в задние части полостей через отверстия 19 и 22. Передние части полостей соединены с атмосферой. Пневмокамера соединена болтами с главным тормозным цилиндром и этими же болтами крепится к кронштейну передка кабины. Шток 15 передней полости, при подаче сжатого воздуха, воздействует на первичный поршень 12 главного тормозного цилиндра.

Главный тормозной цилиндр (см. рис. 13.22) состоит из двух секций, установленных друг за другом. В корпусе установлены два поршня: первичный 12 и вторичный 6. Пружины 4 и 8 стремятся сдвинуть поршни в крайнее правое положение. На корпусе закреплены два питательных бачка 1, в которых находится тормозная жидкость. Питательные бачки соединяются с рабочей полостью цилиндра двумя отверстиями: компенсационным 26 и перепускным 27. На обоих поршнях установлены уплотнительные манжеты 5,7,11 и 13.

Рис. 13.22. Главный тормозной цилиндр с двухполостной пневмокамерой:

• 1 — питательные бачки; 2 — отверстие для выхода тормозной жидкости из рабочей полости; 3 — корпус главного тормозного цилиндра;
• 4,8 — возвратные пружины вторичного и первичного поршней;
• 5,7 — уплотнительные манжеты вторичного поршня; б, 12 — вторичный и первичный поршни; 9 — направляющая пружины первичного поршня;
• 10 — регулировочный винт; 11,13 — уплотнительные манжеты первичного поршня; 12 — первичный поршень; 14 — возвратная пружина пневмокамеры; 15,17 — штоки пневмокамеры; 16,18 — мембраны; 19,22 — отверстия для подачи сжатого воздуха от тормозного крана; 20 — крышка пневмокамеры;
• 21 — хомут; 23, 24 — корпуса первой и второй полостей пневмокамеры;
• 25 — пробка бачка с сигнализатором уровня тормозной жидкости;
• 26 — компенсационное отверстие главного тормозного цилиндра;
• 27 — перепускное отверстие главного тормозного цилиндра; 28 — гайка

крепления бачка.